Тест-драйв Тойота FCV MIRAI. В чем отличия от HV и EV?

Автомобильная революция приходит раз в 20 лет

Мы с вами являемся свидетелями появляющейся раз в 20 лет фундаментальной инновации в автомобильном мире. Toyota Motor провела презентацию и уже запустила в продажу первый в мире серийный автомобиль на водородном топливе. Впечатление от поездки на нем способно кардинально изменить шкалу ценностей человека. Оно такое, что во время тест-драйва ощущалось, как прямо на наших глазах с грохотом обрушивается настоящее и наступает будущее.

«Ну, полноте вам, один раз да в 20 лет?!» — конечно же, подумают многие. Однако хочу, чтобы вы вспомнили то время, когда в 1997 году был представлен Toyota Prius первого поколения. Новичок, как только заряд его аккумуляторов подходил к концу, показывал на приборной доске значок черепахи и отказывался ехать вверх в гору — вспомните, какие ушаты критики вылились на него тогда! Но гибриды год за годом расширяли нишу и сегодня не просто приобрели право на существование, более того, закрепили за собой непоколебимые позиции во главе списка машин следующего поколения.

Но вернемся к нашему водородному автомобилю. Эта машина такова, что к 2020 году их станет несколько десятков тысяч, и не исключено, что лет через 20 наш сегодняшний тестомобиль на топливных ячейках полностью займет место гибридных машин. Поэтому хочется, чтобы о сути этой модели, во многом несущей в себе, можно сказать, будущее всего автомобильного мира и самой Японии, узнало как можно больше людей.

Дилерская цена Mirai с учетом 8%-го налога на продажи — 7 236 000 иен. Предполагается, что государственные дотации на продвижение внедрения экологически чистого транспорта составят около 2 млн иен, таким образом, для покупателя стоимость составит около 5,2 млн иен. Пробег на одной заправке, согласно каталогу, примерно 650 км.

«Не дороговато ли 5 млн иен за машину, которая пока что как твоя неведома зверушка?» — ожидаемо раздадутся голоса скептиков. Но для начала совсем неплохая цена. Несмотря на то, что сейчас пока проходит широкомасштабный практический эксперимент, все выпускаемые в эксплуатацию в 2015 году 400 штук уже распроданы. Так что даже если захочешь, нигде не купишь.

К тому же подготовка инфраструктуры в масштабах госпроекта по установке водородных заправок только-только началась. Именно поэтому не стоит сразу брюзжать, мол, «водородомобиль — неведома зверушка». Хочется посоветовать сходить к автодилерам, потрогать новинку, чтобы, как и подобает истинному автолюбителю, не отстать от эпохи. Объект нашего сегодняшнего обзора — не рядовая машина. Ее можно представить в качестве некоего символа будущего Японии. Потому этот текст выходит за пределы обычного обзора. И символом, ключевым словом здесь выступает самый первый элемент в таблице Менделеева — H (водород).

Как работает автомобиль на топливных ячейках?

Автомобиль с топливными ячейками/элементами (FCV — Fuel Cell Vehicle) вместо бензина использует водород (H), а источником тягловой силы вместо ДВС является электродвигатель. Но его нельзя непосредственно запитать водородом, поэтому в блоке топливных элементов (Toyota FC Stack) осуществляется реакция слияния водородного топлива и атмосферного кислорода, а генерируемое при этом электричество вращает электродвигатели.  Привлекателен и тот факт, что теоретический КПД при получении электричества из водорода достигает 83%.

Короче говоря, суть системы состоит в том, что это экологически чистая электростанция, у которой топливный источник — водород. И эта электростанция установлена на шасси автомобиля. Но с точки зрения принципа привода колес нет никакого отличия от обычного электромобиля.

Сами по себе топливные элементы бесшумны. Разве что едва слышен звук работы компрессора, нагнетающего воздух (кислород) в блок FC Stack. Его габариты, по сравнению с ранними образцами на этапе разработки, значительно уменьшены. Кроме того, Тойота достигла успеха в циркуляции выхлопа воды после электрогенерации для компенсации влаги, необходимой электролизной мембране внутри топливной батареи. Топливные баки, установленные на Mirai, по размерам практически не отличаются от бензобаков обычных автомобилей.

Но главные ощущения ожидают, конечно же, во время поездки на этом автомобиле. Вот здесь возникает предчувствие будущего —  что оно уже здесь и сейчас. Первое — в салоне машины так же тихо, как в электромобиле, нет звука работы двигателя, все, что можно едва уловить ухом, это характерные звуки «у-у-у» и «вжик» работы системы. Хотя и есть изменения при работе педалью газа, но даже при максимальном разгоне сохраняется тишина, сильнее заметны дорожный шум от покрышек и свист ветра, а на дорогах общего назначения большее внимание привлекают звуки с улицы.

Кстати говоря, эти «вжик» и «у-у-у» — некий микс из металлических звуков от работы систем приводов и устройств регулировки электропитания.  Похожие шумы можно услышать, если прислушаться, в железнодорожном суперэкспрессе Синкансен во время набора скорости или когда едешь на гибридном автомобиле в режиме электромобиля.

Многие скажут: ну и где же здесь разница с обычным электромобилем? Но есть еще одна особенность, из-за которой водородомобиль заставляет прочувствовать вкус дорогой машины.

В этой машине можно жать на газ без стеснения!

Не знаю, в чем здесь причина, возможно, в умелом дизайне, но если рядом нет другого объекта для сравнения, то машина кажется маленькой. Хотя на самом деле ее размеры 4980х1815х1535 мм, то есть как у среднего седана. Особенно просторно на заднем сиденье — несмотря на «спокойную» атмосферу интерьера, есть все, что необходимо для ощущения фешенебельности, просто манящей расположиться внутри.

Однако этого мало, чтобы называться дорогим автомобилем, вопрос еще и в ходовых качествах. Вес шасси — из-за того что установлены топливные баки для водорода и аккумулятор для рекуперации — получился, как у авто класса дорогого седана — 1850 кг. Чувствуешь, что благодаря этому крепкому шасси машина едет надежно и достойно, действительно как настоящий дорогой автомобиль. Но при этом нет чувства вялости, заторможенности.

Двигатель расположен в носовой части, а водородный бак и аккумуляторы — в задней, что позволяет добиться такой же отличной разбалансировки по передней и задней осям, как у спорткаров. Плюс у машины жесткий кузов, что повышает уровень ходовых качеств, а в сочетании с защитным укреплением топливных элементов реализует очень жесткий, стойкий к скручиванию каркас. Хотя в результате машина из-за своего высокого роста и основательного веса, конечно же, не способна ездить, как спортивный автомобиль, но у нее четкое послушное руление, проходить на ней повороты одно удовольствие.

А больше всего радует, что можно топить педаль газа в пол без стеснения. Похожее впечатление получаешь от руления электромобилем: как только обстоятельства позволяют, то выжимаешь педаль газ до предела, следует завораживающие резкое ускорение, быстрая, четкая реакция на педаль газа. Однако обычно водитель электромобиля вынужден пристально следить за остаточным запасом хода. Поскольку после каждого резкого ускорения видно, как на глазах тает заряд аккумулятора, впадаешь в некоторое отчаяние. Психологический тормоз — главная помеха, которая не дает в полной мере насладиться рулением электромобиля.

А вот топливно-батарейный автомобиль срывает с нас эти психологические оковы. Пусть и есть ограничение в объеме водородного бака, но на одной полной заправке пробег составляет где-то 600-700 км. Сложно сказать досконально, пока не проверишь на долгом личном опыте, но я уверен, что нет никакой разницы  между тем приятным ощущением у обычных бензиновых машин, когда всегда можно втопить газ без всяких задних мыслей. К тому же благодаря особенностям топливных батарей в высокомощной электрической энергоотдаче, они позволяют резко разгоняться и поддерживать высокую скорость, всегда чувствуя запас мощности под педалью.

Тщательно проработанная в стиле Тойоты безопасность

В чем же бэкграунд всего этого удовольствия? Главной причиной стоит назвать топливный бак, способный вмещать громадное количество водорода, что увеличило дистанцию возможного пробега.

Под задним сиденьем расположены наискосок друг над другом два топливных бака, в обоих под высоким давлением в 70 МПа содержится водород. 70 МПа — это 700 атмосфер (на поверхности земли, как вы помните, 1 атмосфера) и, учитывая то, что в цистернах грузовиков, перевозящих индустриальный водород, всего 35 МПа, можно понять, насколько высокое давление! Само собой,  возникает опасение по поводу безопасности применения  водорода под столь высоким давлением на легковом транспорте. Однако именно поэтому предпринятые Тойотой меры безопасности — это сама безупречность.

Водородный бак —  на 100% внутренняя разработка самой Тойоты. Чтобы самостоятельно заниматься их изготовлением и техобслуживанием, компания специально получила лицензию производителя  газовых систем высокого давления. Кроме того, Тойота и сама является гарантийным производителем. Цель такого решения концерна в том, чтобы обеспечить абсолютную безопасность путем установления контроля над всеми циклами. И одновременно быстро и гибко реагировать на введение нормативов или их смягчение в только что стартовавшей индустрии топливных батарей.

Например, сейчас разрешается заправляться до давления в 70 МПа примерно за три минуты, но во время заправки температура внутри топливного бака повышается, что приводит к повышению давления, То есть после остывания давление уходит ниже 70 МПа, поэтому хотелось бы сначала заправиться с избытком, чтобы после остывания до обычной температуры давление было как раз 70 МПа. Так вот, ожидается, что в будущем ограничения по сверхзаправке будут смягчены, поэтому бак у Mirai сделан с расчетом на внутреннее давление до 85 МПа.

С целью установки бака на автотранспорт проведено его тщательнейшее укрепление. Сам водородный бак усилен углеволоконной броней и способен выдерживать внешнее давление до 150 МПа. Иначе говоря, конструкция настолько прочна, что даже при страшной автокатастрофе, когда машина разбита в лепешку, бак будет вести себя как ни в чем ни бывало и сохранит свою форму. Кстати, в случае повышения температуры внутри бака сработает клапан безопасности и выбросит в атмосферу излишки водорода; утечка водорода постоянно контролируется датчиками. Вообще-то, водород это самый легкий газ, он очень легко рассеивается в атмосфере, считается, что весьма непросто собрать его до взрывоопасной концентрации. Тем не менее, на то они и есть тойотовские нормы, чтобы отвечать на все риски, даже самые ничтожные.

Почему же водород и именно сейчас?

Планета Земля богата водородом, он легко вступает в химические реакции, в виде различных химических соединений окружает нас в повседневной жизни. Водород можно добывать из самых разных веществ, наиболее распространенное из них, пожалуй, это вода (H2O). То есть, если использовать такие экологически чистые источники энергии, как ветер, солнечный свет и т.п., то теоретически в будущем можно получать водород, не оказывая влияния на окружающую среду. К слову, сегодня в Японии водород производится как побочный газ в металлургии (коксовании), перегонке минерального горючего.

Не мне вам говорить, но для островной Японии проблема  низкого энергетического самообеспечения — вечная тема. Поэтому водород в схеме «природная энергия и вода — водород (энергия) — едет машина (кинетическая энергия) — водяной выхлоп» — это потенциал для реализации идеального энергетического цикла с нулевой нагрузкой на экологию.

Однако в ситуации, когда нет ни инфраструктуры для заправки водородом, ни автомашин, ни другой техники, использующей водород, — сколько ни жди, а дело с места не сдвинется. Поэтому инициативу взяли на себя государство и крупнейший мировой автомобильный производитель Тойота. Они увидели за топливными батареями большое будущее в качестве механического привода, способного заменить гибридные двигательные установки. Кстати, 17 ноября 2014 года в день презентации концепт-кара FCV, Хонда и Ниссан-Рено объявили, что Хонда выпустит на рынок топливно-батарейные автомобили в 2015 году, а Ниссан-Рено — в 2017-м . То ли причина в инициативе Тойоты, то ли в инициативе государства, но благодаря тому, что стали четко видны будущие коммерческие перспективы, начались подвижки в масштабах всей страны по производству, транспортировке и заправке водорода.

Трудно предсказать, как все будет развиваться дальше. Пока можно лишь засвидетельствовать тот факт, что сегодня немного опаздывает программа строительства водородных заправок. Но я хочу верить в технологию мечты, способную создать автомобильное общество, дружественное к природной среде и не зависимое от ископаемых источников энергии. И я уже ощутил очарование этой машины и испытал глубокое удовольствие от ее вождения. Внутри меня бурлит желание стать группой поддержки и помогать в силу моих скромных возможностей продвижению информации о ней.

Технические характеристики Toyota Mirai

Автор: Ясутака Гоми
Фото: Такаюки Кикути
Источник: Carview
Перевод: Drom.ru

Фотобонус